[发明专利]一种气相催化合成3,4,4-三氟环丁烯的方法

说明书

本发明涉及“一种气相催化合成3,4,4‑三氟环丁烯的方法”，属于有机化学合成领域。这种合成3,4,4‑三氟环丁烯的方法，其特征在于：六氯丁二烯(分子式CCl₂＝CCl‑CCl＝CCl₂)、氯气(分子式Cl₂)、无水氟化氢(分子式HF)在环氟化催化剂作用下，气相生成1,2,3‑三氯‑3,4,4‑三氟环丁烯(分子式Cyclo‑CF₂‑CFCl‑CCl＝CCl‑)。然后，1,2,3‑三氯‑3,4,4‑三氟环丁烯与氢气在加氢脱氯催化剂作用下，气相生成3,4,4‑三氟环丁烯(分子式Cyclo‑CF₂‑CFH‑CH＝CH‑)。本发明原料廉价、来源便利；产物分离提纯简单；易于工业化生产；工业三废少。

技术领域

本发明是一种气相催化合成3,4,4-三氟环丁烯的方法，涉及一种易工业化方法合成3,4,4-三氟环丁烯。

背景技术

3,4,4-三氟环丁烯是一种用途十分广泛的含氟烯烃化合物，主要应用于制冷剂、气体蚀刻、含氟精细化学品合成等领域，同时，因其具有碳碳双键和四元环结构，在大气中不稳定，易降解，具备较低的全球变暖潜值(GWP)和零臭氧消耗潜值(ODP)，是一类十分重要的ODP替代品和反应中间体，具备较高的经济价值和工业价值，市场需求量较大。

关于合成3,4,4-三氟环丁烯的路线，相关报道较少。文献(Journal of MolecularStructure,1990,223,p.45-61)报道了一种由全氟环丁烯与四氢硼酸钠在溶剂二乙二醇二甲醚的作用下，于零下15℃的条件下，合成3,4,4-三氟环丁烯的方法。文献(EuropeanJournal of Organic Chemistry,2018,27-28,p.3867–3874)报道了一种全氟环丁烯与四氢铝锂在四氢呋喃和二甲醚的作用下，于零下40℃的条件下，合成3,4,4-三氟环丁烯产率为82％的方法，当反应温度降低到零下80℃时，其产率下降到3％。该方法使用了工业不易制得的全氟环丁烯以及价格昂贵的锂盐作为反应原料，生产成本较高，严重制约了其工业化生产的推广。

综上所述，目前关于工业化生产3,4,4-三氟环丁烯的报道较少，相关技术难题还没有突破。已有文献中的合成方法存在技术路线长，反应条件苛刻，原料极其昂贵的等缺点，严重限制了3,4,4-三氟环丁烯的工业化生产。

发明内容

本发明目的是利用简单反应体系以及适合的反应条件制备高产率的3,4,4- 三氟环丁烯，本发明原料廉价、来源便利；产物分离提纯简单；合成过程安全，适合于工业化生产。

本发明涉及“一种气相催化合成3,4,4-三氟环丁烯的方法”，属于有机化学合成领域。这种合成3,4,4-三氟环丁烯的方法，其特征在于：六氯丁二烯(分子式 CCl₂＝CCl-CCl＝CCl₂)、氯气(分子式Cl₂)、无水氟化氢(分子式HF)在环氟化催化剂作用下，气相生成1,2,3-三氯-3,4,4-三氟环丁烯(分子式 Cyclo-CF₂-CFCl-CCl＝CCl-)。然后，1,2,3-三氯-3,4,4-三氟环丁烯与氢气在加氢脱氯催化剂作用下，气相生成3,4,4-三氟环丁烯(分子式Cyclo-CF₂-CFH-CH＝CH-)。